CMP抛光垫表面的质量控制 CMP（化学机械平面化/抛光）研磨垫，用于先进集成电路器件中半导体制造的盘形聚氨酯泡沫垫。 尤其是，在CMP工艺中，使用这些研磨垫将硅晶片弄平并打磨成镜面状。 CMP工艺的效率和功效在很大程度上取决于研磨垫表面的几何形状。这就是为什么在两个级别上 进行CMP研磨垫表面的质量控制（QC）测量的原因： · 在CMP研磨垫制造过程中， QC检查包括整个研磨垫表面的测量，包括沟槽和平台（沟槽之间 的表面）的几何尺寸测量。制造商获得并跟踪每个研磨垫上的测量值，以便为客户提供质量控制报告。 · 在CMP过程中，QC检查用于确定由苛刻的CMP过程引起的研磨垫表面磨损程度。例如，可以 间歇地测量沟槽的深度，以确保沟槽深度足够维持同一张研磨垫。
CMP垫测量：3D，高精度，非接触式，自动化 诺飞勘3D计量系统为CMP垫制造商带来了空前的功能，可进行快速，全面的测量。这些功能包括： · 具有1μm（40μin。）轴向分辨率的非接触式3D表面测量； · 能够扫描高纵横比的特征，例如狭窄的CMP研磨垫凹槽； · 高速表面采集–每秒高达100,000次3D测量； · 使用同一探针进行尺寸和粗糙度测量； · 能够获取较长剖面的轮廓； · 在实验室和大批量自动化生产中均可进行自动化测量的设施。
CMP垫测量示例 使用诺飞勘SURFACEINSPECT™系列扫描CMP研磨垫表面的10mm x 10mm区域，从而提供了微米精度 测量的3D点云以进行分析。 在凹槽的放大视图中，可以轻松看到凹槽底部的工具痕迹。 沟槽的深度，显示的深度在0.768和0.793mm之间变化。 进行槽底形状分析。将完美的圆柱体拟合在每个凹槽上以获得平均半径测量值。在此，测得的曲率 半径在475至528μm之间变化。
测量CMP垫槽的挑战 由于凹槽开口狭窄，使用接触式测头或依靠三角测量的光学系统，很难或不可能检查凹槽底部的整 个几何形状。 相比之下，诺飞勘 3D计量系统即使在陡壁凹槽的底部拐角处也没有问题。这要归功于它们以共线 方式扫描--即光束沿着同一路径上下移动。
长剖面，可快速进行过程中测量
诺飞勘3D计量系统有助于优化CMP研磨垫检查过程，可使用基于光纤的光学探头快速有效地进行 测量。探针安装在CMP研磨垫上方的龙门架或精密平台上。 根据他们的应用要求，生产商可以从两种基本类型的探头中进行选择： · 标准探头，例如诺飞勘光学3D轮廓仪 · 振镜式探头，如诺飞勘SURFACEINSPECT™系列，以光栅模式扫描。 无论选择哪种探针，都将沿着用户定义的扫描路径以每秒100,000个3D点的测量速率逐点进行扫描。 可进行长尺寸测量，并在CMP测量应用中倍受青睐。它消除了显微镜型测量系统所需费时的拼接和缝合。
系统优势 对CMP研磨垫制造商的好处 通过将扫描测量数据自动无缝地馈送到过程控制中，CMP垫制造商能够： · 对研磨垫进行100％检验； · 为客户提供每个研磨垫的质量控制报告； · 日志和趋势测量，以优化消耗品在制造过程中的使用。 对运行CMP工艺设施的好处 工艺管理者能够将同一3D测量系统用于： · 监控CMP垫表面的几何形状 · 研磨垫表面修整器的测量 · 晶圆的测量
| 
采用诺飞堪非接触式3D计量系统的微米级CMP垫检测， 完全支持CMP制造商严格的表面质量控制（尺寸单位为mm， 使用PolyWorks® Inspector行业标准的GD＆T软件进行分析）
CMP研磨垫凹槽之一的放大图，在凹槽底部上容易看到工具痕迹。 尺寸单位为毫米。
从CMP垫槽的下方观看时，清楚地显示了用于加工通道的钻头 的工具痕迹。将完美的圆柱体拟合在每个凹槽上以获得平均 半径测量值。在此，测得的曲率半径在475至528μm之间变化。
CMP垫的简单线性轮廓表示加工的研磨液通道凹槽的深度和形状。
可以选择对CMP研磨垫进行稀疏扫描（例如仅每1毫米一次此轮廓） 以跟踪CMP研磨垫凹槽的形状和深度。
CMP研磨垫凸面（顶表面）的分析：所测量的顶表面的3D点云， 显示为平面的偏差图。计算出的GD＆T平坦度值显示在插图中。
| 
